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最近在学习 Python，看了一本书<<与孩子一起学编程>>英文名是“Computer Programming for Kids and Other Beginners”,感觉挺有意思的。

书中推荐用 pygame 来编写游戏，我按照书上的程序打了一个滑雪者的小游戏。输入程序花了半小时，调试这个程序差不多花了2个小时。

最后调试通过的程序如下：

import pygame,sys,random

skier_images = ["skier_down.png","skier_right1.png",
                "skier_right2.png","skier_left2.png",
                "skier_left1.png"]

class SkierClass(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.image = pygame.image.load("skier_down.png")
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.center = [320,100]
        self.angle =0

    def turn(self,direction):
        self.angle = self.angle + direction
        if self.angle < -2: self.angle = -2
        if self.angle >  2: self.angle = 2
        center = self.rect.center
        self.image = pygame.image.load(skier_images[self.angle])
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.center =center
        speed = [self.angle,6 - abs(self.angle) * 2]
        return speed

    def move(self,speed):
        self.rect.centerx = self.rect.centerx + speed[0]
        if self.rect.centerx < 20: self.rect.centerx = 20
        if self.rect.centerx > 620: self.rect.centerx =620

class ObstacleClass(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self,image_file,location,type):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.image_file = image_file
        self.image = pygame.image.load(image_file)
        self.location = location
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.center = location
        self.type =type
        self.passed =False

    def scroll(self, t_ptr):
        self.rect.centery = self.location[1] - t_ptr

def create_map(start, end):
        obstacles = pygame.sprite.Group()
        gates = pygame.sprite.Group()
        locations = []
        for i in range(10):
            row = random.randint(start,end)
            col = random.randint(0,9)
            location = [col * 64+20,row * 64 +20]
            if not (location in locations):
                locations.append(location)
            type = random.choice(["tree","flag"])
            if type == "tree": img = "skier_tree.png"
            elif type == "flag": img ="skier_flag.png"
            obstact = ObstacleClass(img,location,type)
            obstacles.add(obstact)
        return obstacles

def animate():
        screen.fill([255,255,255])
        pygame.display.update(obstacles.draw(screen))
        screen.blit(skier.image, skier.rect)
        screen.blit(score_text,[10,10])
        pygame.display.flip()

def updateObstacleGroup(map0,map1):
        obstacles = pygame.sprite.Group()
        for ob in map0: obstacles.add(ob)
        for ob in map1: obstacles.add(ob)
        return obstacles

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode([640,640])
clock = pygame.time.Clock()
skier = SkierClass()
speed = [0,6]
map_position =0
points=0;
map0 = create_map(20,29)
map1 = create_map(10,19)
activeMap =0;
obstacles = updateObstacleGroup(map0,map1)
font = pygame.font.Font(None,50)
        
while True:
    clock.tick(30)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT: sys.exit()
        if event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                    speed = skier.turn(-1)
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                    speed = skier.turn(1)
    skier.move(speed)
    map_position+=speed[1]

    if map_position >= 640 and activeMap == 0:
            activeMap = 1
            map0 = create_map(20,29)
            obstacles = updateObstacleGroup(map0,map1)
    if map_position>= 1280 and activeMap == 1:
            activeMap = 0
            for ob in map0:
                ob.location[1] = ob.location[1] -1280
            map_position = map_position - 1280
            map1 = create_map(10,19)
            obstacles = updateObstacleGroup(map0,map1)
            
    for obstacle in obstacles:
            obstacle.scroll(map_position)
    hit = pygame.sprite.spritecollide(skier,obstacles,False)
    if hit:
        if hit[0].type == "tree" and not hit[0].passed:
            points = points -100
            skier.image = pygame.image.load("skier_crash.png")
            animate()
            pygame.time.delay(1000)
            skier.image = pygame.image.load("skier_down.png")
            skier.angle = 0
            speed =[0,6]
            hit[0].passed = True
        elif hit[0].type == "flag" and not hit[0].passed:
            points +=10
            obstacles.remove(hit[0])
    score_text = font.render("Score: "+str(points),1,(0,0,0))
    animate()

运行结果：

如果你也恰好阅读这本书，遇到同样的问题，建议你参考上面的程序，此外需要特别注意的是 Python 使用缩进之类的来表示上下文之间的隶属关系。如果你的程序遇到莫名其妙的错误，请检查是不是缩进搞错了。比如：

class x:
def func1
def func2

这样，func2 是 x 的一个方法了，如果你在其他地方试图直接调用 func2 就会出现未定 func2 的问题。我因为这样的事情被卡了很久。

最后放上完整的代码（包括官方网站下载到的官方板的源程序），如果你调试不过，最后还可以用beyond compare 这样的对比工具找到原因。

skier

这个模块有供电的问题，用 USB 供电容易出现无法使用的情况。

前几天入手一个 CC3000 WiFi Shield 发现无法使用，经过查找和卖家沟通发现这个是通病，

无论是国外出售的还是国内的都有很大概率出现 USB 供电时无法使用的情况，

因此，有 WIFI 通讯需要的朋友请购买其他型号的。

之前入手过一个9.9元的小水泵【参考1】，正好这次做实验用上了。他的工作电压最高是12V，我用MOS管 + Arduino的PWM来实现电压的控制。电路图和之前一个控制小灯泡的非常类似【参考2】。

#define PWMPin 10

int n=255;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
//该端口需要选择有#号标识的数字口
pinMode(PWMPin,OUTPUT);
}

void loop()
{
char c;

while (Serial.available() > 0)
{
c=Serial.read();
if (‘]’==c)
{
n=n+5;
}
if (‘[‘==c)
{
n=n-5;
}
//这里为了方便，加入一个可以直接开到最大值的字符
if (‘/’==c)
{
n=255;
}
//这里为了方便，加入一个可以直接关闭的字符
if (‘.’==c)
{
n=0;
}
if (n>255) {n=0;}
if (n<0) {n=255;}
analogWrite(PWMPin,n);
Serial.println(n);

}
}

电路图

具体的实验内容是：使用一个底部有孔的小盆，证明放水时产生漩涡的方向和地球自转偏向力无关，而和放水时水流方向有关。

参考：
1. http://www.lab-z.com/waterpump/?nsukey=ZI7FePgtjom%2F3mfgzX9EtL5onGMfsUajYidhT5jUCO2t0hFAbtL%2B1LlY6YXFtxT785b4i%2Fe%2BSSjzo0wnFsIu1w%3D%3D 小水泵套件
2. http://www.lab-z.com/mos%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%B0%8F%E7%81%AF%E6%B3%A1%E7%9A%84%E5%AE%9E%E9%AA%8C/ MOS控制小灯泡的实验

前面介绍了USB 鼠标数据的读取，个人感觉最困难的部分就是解析HID Descriptor，不同的鼠标的Descriptor不同，发出来的格式也不同。相比之下，键盘切换到 Boot Protocol 之后问题就简单多了。本文介绍如何将鼠标切换到这个模式下。
我们在之前中断方式获得鼠标改变代码的基础上，这样会使得整体效率比较高。
当 Mouse 工作在 Boot Protocol下面的时候，默认使用下面的 HID Protocol【参考1】

根据资料，编写程序如下：

/* Mouse communication via interrupt endpoint  */
/* Assumes EP1 as interrupt IN ep              */
#include "max3421e.h"
#include "usb.h"
 
#define DEVADDR 1
#define CONFVALUE 1
#define EP_MAXPKTSIZE 5
EP_RECORD ep_record[ 2 ];  //endpoint record structure for the mouse
 
 
void setup();
void loop();
 
MAX3421E Max;
USB Usb;
 
void setup()
{
    Serial.begin( 115200 );
    Serial.println("Start");
    Max.powerOn();
    delay( 200 );
}
 
void loop()
{
 byte rcode;
    Max.Task();
    Usb.Task();
    if( Usb.getUsbTaskState() == USB_STATE_CONFIGURING ) {
        mouse1_init();
    }//if( Usb.getUsbTaskState() == USB_STATE_CONFIGURING...
    if( Usb.getUsbTaskState() == USB_STATE_RUNNING ) { 
        rcode = mouse1_poll();
        if( rcode ) {
          Serial.print("Mouse Poll Error: ");
          Serial.println( rcode, HEX );
        }//if( rcode...
    }//if( Usb.getUsbTaskState() == USB_STATE_RUNNING...
}
/* Initialize mouse */
void mouse1_init( void )
{
 byte rcode = 0;  //return code
 byte tmpdata;
 byte* byte_ptr = &tmpdata;
  /**/
  ep_record[ 0 ] = *( Usb.getDevTableEntry( 0,0 ));  //copy endpoint 0 parameters
  ep_record[ 1 ].MaxPktSize = EP_MAXPKTSIZE;
  ep_record[ 1 ].sndToggle = bmSNDTOG0;
  ep_record[ 1 ].rcvToggle = bmRCVTOG0;
  Usb.setDevTableEntry( 1, ep_record );             
  /* Configure device */
  rcode = Usb.setConf( DEVADDR, 0, CONFVALUE );
  if( rcode ) {
    Serial.print("Error configuring mouse. Return code : ");
    Serial.println( rcode, HEX );
    while(1);  //stop
  }//if( rcode...
  
  rcode = Usb.setIdle( DEVADDR, 0, 0, 0, tmpdata );
  if( rcode ) {
    Serial.print("Set Idle error. Return code : ");
    Serial.println( rcode, HEX );
    while(1);  //stop
  }
  
  rcode = Usb.getIdle( DEVADDR, 0, 0, 0, (char *)byte_ptr );
  if( rcode ) {
    Serial.print("Get Idle error. Return code : ");
    Serial.println( rcode, HEX );
    while(1);  //stop
  }
  Serial.print("Idle Rate: ");
  Serial.print(( tmpdata * 4 ), DEC );        //rate is returned in multiples of 4ms
  Serial.println(" ms");
  tmpdata = 0;
  rcode = Usb.setIdle( DEVADDR, 0, 0, 0, tmpdata );
  if( rcode ) {
    Serial.print("Set Idle error. Return code : ");
    Serial.println( rcode, HEX );
    while(1);  //stop
  }
  
    /* Set boot protocol */
    rcode = Usb.setProto( DEVADDR, 0, 0, 0 );
    if( rcode ) {
         Serial.print("Error attempting to configure boot protocol. Return code :");
         Serial.println( rcode, HEX );
         while( 1 );  //stop
    }  
    
  Usb.setUsbTaskState( USB_STATE_RUNNING );
  return;
}
/* Poll mouse via interrupt endpoint and print result */
/* assumes EP1 as interrupt endpoint                  */
byte mouse1_poll( void )
{
  byte rcode,i;
  char buf[ 3 ] = { 0 };                          //mouse report buffer

  unsigned long int libuf[ sizeof(buf) ];
  unsigned long int x;
  unsigned long int y;

  
  /* poll mouse */
  rcode = Usb.inTransfer( DEVADDR, 1, sizeof(buf), buf, 1 );  //

    if( rcode ) {  //error
      if( rcode == 0x04 ) {  //NAK
        rcode = 0;
      }
      return( rcode );
    }
    
    for (int i=0;i<sizeof(buf);i++) {
       libuf[i]=(buf[i]) & 0xff;
       Serial.print(libuf[i],HEX); Serial.print("  "); 
    }
    
    Serial.println("");
  
    return( rcode );
}

运行结果：

完整的代码下载

bootmouse

特别注意：经过我的实验，不是所有的鼠标都支持 Boot Protocol ，前面实验中用到的Dell 和HP鼠标都无法正常工作，可能是这两种鼠标不支持Boot Protocol 。换一个角度说，如果客户使用 USB 键盘，那么一定要有进入 BIOS Setup的需求，但是客户通常不会有在Setup中使用鼠标的需求，所以鼠标对于Boot Protocol的支持不好也在情理之中。

我发现好用的反倒是一个杂牌鼠标:

参考：

1. HID Firmware Specification 1.11 P71